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Décimo novena sesión Compuestos de Coordinación Isomería de compuestos de coordinación • Isomería conformacional • Isomería geométrica Isomería de coordinación Isomería de coordinación Co (NH3)6]3+ Cr Cl6]3• Los dos iones de coordinación pueden unirse por medio de un enlace iónico Co (NH3)6] Cr Cl6] Hexaclorocromato(III) de hexamincobalto(III) Isomería de coordinación (2) Co (NH3)6] Cr Cl6] • Pero también estos y todos tienen la misma fórmula Co (NH3)5 Cl] Cr (NH3) Cl5] Co (NH3)4 Cl2] Cr (NH3)2 Cl4] Isomería de ionización Isomería de ionización Co (NH3)5Br]2+ =SO4 Sulfato • El sulfato es un buen ligante: Co (NH3)5 SO4]+ -Br Bromuro Isomería de unión Isomería de unión Cr (H2O)5SCN]2+ Cr (H2O)5NCS]2+ Co (NH3)5NO2]2+ Co (NH3)5ONO]2+ Isomería de unión (2) Isomería del ligante Isomería del ligante CH2 – CH – CH3 :NH2 :NH2 (1,2) diamino propano CH2 – CH2 – CH2 :NH2 :NH2 (1,3) diamino propano Isomería óptica Isomería óptica • Enantiómeros. No se pueden superponer Isomería óptica (2) Isomería óptica (3) Actividad óptica Tarea 44 Indique el número de coordinación y el número de oxidación de los siguientes compuestos de coordinación: a) K4FE(CN)6] b) Pd(NH3)2Cl2] c) Cr(en)2F2]NO3 Tarea 45 Dar el nombre de los siguientes compuestos de coordinación: a) K2NiCl4] b) [Co(NO2)3(NH3)3] c) [Cr(en)2F2]NO3 Tarea 46 Escribir la fórmula de las siguientes substancias: a) Nitrato de hexamin niquel(II) b) Hexacianoferrato(II) de potasio. c) Pentacarbonil niquel(0) d) Triclorotriaminvanadio(III) Teoría de unión valencia Ya vimos Hibridación Geometría sp Lineal sp2 Triangular sp3 Tetraédrica Si intervienen orbitales d Hibridación Geometría sp2d Cuadrada sp2d2 Bipirámide triangular sp3d Pirámide cuadrada Si intervienen orbitales d (2) Hibridación Geometría sp3d2 Octaédrica sp3d3 Bipirámide pentagonal sp3d4 Dodecaédrica Hibridaciones más comunes en compuestos de coordinación Hibridación sp • Geometría lineal. • Número de coordinación: 2 • Ejemplo: AgCl2]- AgCl2]• 47Ag: Kr] 4d105s1 • 47Ag+: Kr] 4d10 • Hibridación del 5s con un 5p • 4d10 (sp) (sp) .. .. AgCl2]• ¿Propiedades magnéticas? • Diamagnético Hibridación sp3 • Geometría tetraédrica. • Número de coordinación: 4 • Ejemplo: Zn(NH3)4]2+ Zn(NH3)4]2+ • 30Zn: Ar] 3d104s2 • 30Zn2+: Ar] 3d10 • Hibridación del 4s con tres 4p • 4d10 (sp3) (sp3) (sp3) (sp3) .. .. .. .. sp3 sp3 sp3 sp3 Zn(NH3)4]2+ • ¿Propiedades magnéticas? • Diamagnético Hibridación sp2d • Geometría cuadrada. • Número de coordinación: 4 • Ejemplo: PtCl4]2- PtCl4]2• 78Pt: Xe] 5d8 6s2 • 78Pt2+: Xe] 5d8 6s0 • ¿Hibridación? 5d 6s 6p PtCl4]2• ¿Podría ser sp3? • Pero, ¡El PtCl4]2- es diamagnetico! • Por lo tanto, los ligantes deben provocar el apareamiento de los electrones de valencia 6s 6p PtCl4]2.. .. .. .. dsp2 dsp2 dsp2 dsp2 Cl Cl Pt Cl Cl Otro ejemplo Hibridación sp2d2 • Geometría bipiramidal triangular. • Número de coordinación: 5 • Raro Hibridación sp3d2 • Geometría octaédrica. • Número de coordinación: 6 • Ejemplo: Ión hexafluorocobaltato(III) CoF6]3- CoF6]3• • 7 2 27Co Ar] 3d 4s 3+ Ar] 3d6 4s0 Co 27 sp3d2 .. 4s .. .. .. 4p .. .. 4d CoF6]3• Paramagnética • Octaédrica F F F Co F F F Co(NH3)6]3• Pero se sabe que el ión hexaamincobalto (III) es ¡diamagnético! d2sp3 .. .. .. 4s .. .. .. 4p 4d • El NH3 logra aparear los electrones 3d del Co, pero el F- no. • Hay un efecto del ligante. CoF6]3- • El Flúor no logra aparear los electrones del Cobalto • Orbital externo (4d) • Alto espín (espín total = 2) Co(NH3)6]3+ • • • • En cambio, el amoníaco si los aparea Orbital interno (3d) Bajo espín (espín total = 0) Ambos son octaédricos. Co(NH3)6]3+ Serie espectroquímica • El ligante es el culpable de que se apareen o no los espines. • Serie espectroquímica (orden creciente de fuerza para aparear a los electrones): I- < Br- < Cl- < F- < OH- < H2O < EDTA < NH3 < NO2- Otros octaédricos Otros octaédricos (2) Teoría de Unión Valencia • Predice geometrías. • A veces, propiedades magnéticas (con ayuda de la serie espectroquímica). • Limitaciones: – Solamente predice propiedades cualitativas. – Se fija exclusivamente en el átomo central y no en los ligantes. Tarea 47 ¿Cuál es la diferencia entre un compuesto de coordinación de alto espín y uno de bajo espín? Tarea 48 Usando la teoría de unión valencia indique la hibridación del metal central y la geometría de: a) Ag(CN)2] b) [Fe(CN)6]3c) [Fe(H2O)6]3+ d) [Zn(CN)4]2- Teoría del Campo Cristalino Teoría del Campo Cristalino • Supone que la interacción entre el metal central y los ligantes es puramente electrostática. • Considera a los ligantes como cargas puntuales que se acercan al metal central. Orbitales d • Hay dos tipos de orbitales d. • Los que tienen concentrada la densidad de carga sobre los ejes de coordenadas. • Los que tienen concentrada la densidad de carga entre los ejes de coordenadas. Orbitales d (2) eg t2g Campo esférico • Si las cargas se acercaran al metal de forma esféricamente simétrica E n e r g í a Orbitales d del metal en presencia de las cargas Metal libre Campo octaédrico • Pero si se acercan por los vértices de un octaedro Los eg se verán más afectados por las cargas que los t2g Campo octaédrico (2) •Los orbitales eg tendrán mayor energía con respecto al campo esférico y los t2g menor E E nn ee rr gg íí aa Orbitales d del metal en presencia de las cargas Metal libre Desdoblamiento octaédrico Campo tetraédrico •Los orbitales t2g tendrán mayor energía con respecto al campo esférico y los eg menor Orbitales d del metal en presencia de las cargas Campo cuadrado Octaédrico Cuadrado Desdoblamiento en un campo cuadrado (2)